Entwicklung Angeborener Immunität
Das wissenschaftliche Hauptinteresse gilt der Entwicklung der zellulären angeborenen Immunität an Grenzflächen. Von besonderem Interesse sind zelluläre Programme und Signale aus der Mikroumgebung bei der ortsspezifischen Differenzierung und Anpassung von Gewebemakrophagen während des gesamten Lebens, d.h. beginnend in der Gebärmutter und sich vom Knochenmark bis zu kritischen Körperstellen (z.B. Haut, Lunge, Darm) erstreckend.
Wir kombinieren experimentelle Infektionsmodelle in Mäusen und in vitro, hochauflösende Bildgebung, Multicolor-Durchflusszytometrie, Einzelzelltranskriptomik und Stoffwechselanalyse, um neue Wege zum Verständnis und zur Modulation der Grenzen der zellulären Plastizität zu beschreiten. Unsere Forschung ist von besonderer Bedeutung für das Verständnis der postnatalen Entwicklung der natürlichen Immunität und ermöglicht letztlich die Entwicklung von Interventionsstrategien zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten und zur frühzeitigen Förderung der Gewebereparatur.
Forschungsschwerpunkte
Hauptthemen des Labors sind:
- Makrophagendifferenzierung in der Gewebeimmunität gegen Mykobakterien. Multinukleäre Makrophagen (MGC) sind das Markenzeichen mykobakterieller Granulome. Wir untersuchen die zellulären und metabolischen Grundlagen der MGC-Bildung in Granulomen als potenzielle diagnostische und therapeutische Ziele bei mykobakteriellen Infektionen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Lipidbiosynthese und den Makrophagenvorläuferzellen.
- Entwicklung und Umweltanpassung von submukokutanen und ZNS-Makrophagen am Anfang des Lebens. Zentrale Fragen: Prägen mikroanatomische Nischen die Differenzierungsprogramme von Makrophagen? Wie wirken sich Ursprung und Selbsterneuerung auf diese Prozesse aus? Wie wirkt sich die nischenbedingte Makrophagenanpassung auf die Gewebeabwehr gegen Staphylokokken und Streptokokken und auf die Gewebereparatur aus?
- Auswirkungen früher Cytomegalovirus-Infektionen auf die Programmierung von Makrophagen/Monozyten. Zentrale Fragen: Welchen Einfluss haben Cytomegalovirus-Infektionen auf die Entwicklung von Makrophagen im Darm? Wie wirkt sich eine frühe Cytomegalovirus-Infektion auf die Immunantwort auf bakterielle Infektionen im späteren Leben aus?
- Die Rolle der Makrophagen in der intestinalen Homöostase. Zentrale Fragen: Welche Signalereignisse steuern die regulatorischen Eigenschaften von Makrophagen in der Lamina propria? Können synthetische Makrophagen als Zelltherapie für Darmentzündungen entwickelt werden?
- Monogenetische Defekte in der zellulären angeborenen Immunität. Zentrale Fragen: Welche Gene in myeloischen und epithelialen Zellen sind für die antimikrobielle Abwehr bei Kindern wesentlich? Wie führen Aberrationen in diesen Genen zur Immunpathologie?
Team
| Postnatal Macrophage Development – Focus Skin and Nervous System | Mycobacterial Immunity |
| Dr. Florens Lohrmann (post doc) | Anne Lösslein (post-doc) |
| Vitka Gres (PhD student) | Jana Neuber (PhD student) |
| Merve Göcer (Master’s student) | Björn Schorch (post doc) |
| Macrophage reprogramming by CMV | Tiago Martins (PhD student, SGBM) |
| Sebastian Baasch (post doc) | Stephan Schwer (MD student) |
| Agnibesh Dey (PhD student, EURIdoc) | Philipp Merck (MD student) |
| Alina Semenjakin (PhD student) | Leonhard Wagner (MD student) |
| Human Neonatal Microbiome and Immune Development | Intestinal Macrophages and Microbiota |
| Martin Kuntz (post doc, neonatologist) | Julia Kolter |
| Timmy Ngyuen (physician scientist) | Zohreh Mansouri Moghadam (PhD student) |
| Laborteam /BTA | Mirjam Freudenhammer (PhD student) |
| Anita Imm | Ramona Eckert (MD student) |
| Reem Alsumati | Junior Group Immunity in Barrier Tissues |
| Adriana Greco | Julia Kolter (group leader) |
| Clarissa-Laura Döring (PhD student) | |
| Nisreen Ghanem (PhD student) | |
| Elidianne Anibal (PhD student, guest from Sao Paolo) | |
Ausgewählte aktuelle Publikationen
- Cytomegalovirus subverts macrophage identity. Baasch, S., Giansanti, P., Kolter, J., Riedl, A., Forde, A.J. Runge, S., … & Henneke, P. 2021. Cell, 184(14): 3774.
- Monocyte progenitors give rise to multinucleated giant cells. Lösslein, A., F. Lohrmann, L. Scheuermann, K. Gharun, J. Neuber, J. Kolter, A. Forde, … & P. Henneke. 2021. Nat Comm 12, 2027.
- Resident macrophages acquire innate immune memory in staphylococcal skin infection. Feuerstein, R., Forde, A.J., Lohrmann, F., Kolter, J., Ramirez, N.J., Zimmermann, J,. Gomez de Agüero, M., & Henneke P. 2020. Elife. 2020 Jul 8;9:e55602.
- A subset of skin macrophages contributes to surveillance and regeneration of local nerves. Kolter, J., R. Feuerstein, …, T. Lämmermann, M. Prinz & Henneke, P. Immunity, 2019, 50:1482-1497.
- Metabolic rewiring tunes dermal macrophages in staphylococcal skin infection. Forde AJ, Kolter J, Zwicky P, Baasch S, Lohrmann F, Eckert M, Gres V, Lagies S, Gorka O, Rambold AS, Buescher JM, Kammerer B, Lachmann N, Prinz M, Groß O, Pearce EJ, Becher B, Henneke P. Sci Immunol. 2023 Aug 18;8(86):eadg3517. doi: 10.1126/sciimmunol.adg3517. Epub 2023 Aug 11. PMID: 37566679.
- DNA damage signaling instructs polyploid macrophage fate in granulomas. Bergdolt, L.,…, Henneke, P. & Triantafyllopoulou, A. Cell, 2016. 167:1264-1280.
- Deficiency of innate and acquired immunity caused by an IKBKB mutation. Pannicke U*, Baumann B*, Fuchs S*. Henneke P*…, and Schwarz K. N Engl J Med, 2013, 369:2504-14. (* equal contribution)
Kooperationen, Zusammenarbeit und Netzwerke
Förderung
Prof. Dr. med. Philipp Henneke
philipp.henneke@uniklinik-freiburg.de